Woda jest wszędzie na naszej planecie i to jest powód, dla którego mamy życie organiczne. Kształtuje nasze góry, rzeźbi nasze oceany i napędza naszą pogodę. Logiczne byłoby sądzić, że woda musi być jednym z podstawowych elementów. Ale w rzeczywistości woda jest związkiem chemicznym.
Woda jako związek i cząsteczka
ZA złożony tworzy, gdy dwa lub więcej atomy tworzą ze sobą wiązania chemiczne. The wzór chemiczny wody jest H.2O, co oznacza, że każda cząsteczka wody składa się z jednego atomu tlenu związany chemicznie do dwóch atomów wodoru. Zatem woda jest związkiem. To także cząsteczka, czyli każdy gatunek chemiczny utworzony przez dwa lub więcej atomów związanych chemicznie ze sobą. Terminy „cząsteczka” i „związek” oznaczają to samo i mogą być stosowane zamiennie.
Czasami pojawia się zamieszanie, ponieważ definicje cząsteczki i związku nie zawsze były tak jednoznaczne. W przeszłości niektóre szkoły uczyły, że cząsteczki składają się z atomów związanych przez kowalencyjny wiązania chemiczne, podczas gdy związki powstały poprzez
joński więzy. Atomy wodoru i tlenu w wodzie są kowalencyjnie związane, więc zgodnie z tymi starszymi definicjami woda byłaby cząsteczką, ale nie związkiem. Przykładem związku może być sól kuchenna, NaCl. Jednak gdy naukowcy lepiej zrozumieli wiązanie chemiczne, granica między wiązaniami jonowymi a kowalencyjnymi stała się bardziej niewyraźna. Ponadto niektóre cząsteczki zawierają zarówno wiązania jonowe, jak i kowalencyjne między różnymi atomami.Podsumowując, współczesna definicja związku jest rodzajem cząsteczki składającej się z co najmniej dwóch różnych rodzajów atomów. Według tej definicji woda jest zarówno cząsteczką, jak i związkiem. Tlen gazowy (O2) i ozonu (O3), na przykład, są substancjami, które są cząsteczkami, ale nie związkami.
Dlaczego woda nie jest żywiołem
Zanim ludzkość dowiedziała się o atomach i cząsteczkach, woda była uważana za pierwiastek. Inne elementy obejmowały ziemię, powietrze, ogień, a czasem metal, drewno lub ducha. W pewnym tradycyjnym znaczeniu można uznać wodę za element, ale nie kwalifikuje się ona jako element zgodnie z naukową definicją - pierwiastek jest substancją składającą się tylko z jednego rodzaju atomu. Woda składa się z dwóch rodzajów atomów: wodór i tlen.
Jak woda jest wyjątkowa
Chociaż woda jest wszędzie na Ziemi, jest to bardzo niezwykły związek ze względu na charakter wiązań chemicznych między jej atomami. Oto kilka jego dziwactw:
- Woda jest gęstsza w stanie ciekłym niż w stanie stałym, dlatego lód może unosić się na lub w wodzie płynnej.
- Woda ma niezwykle wysoką temperaturę wrzenia w oparciu o jej masę cząsteczkową.
- Wodę często określa się mianem „uniwersalnego rozpuszczalnika” ze względu na jej niesamowitą zdolność rozpuszczania tak wielu substancji.
Te niezwykłe właściwości miały ogromny wpływ na rozwój życia na Ziemi oraz na wietrzenie i erozję powierzchni Ziemi. Inne planety, które nie są bogate w wodę, miały bardzo różne historie przyrodnicze.